On-line mittausten kunnonvalvonta vedenpuhdistusprosessissa PROJEKTISUUNNITELMA Tomi Lukkarinen
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 2 (11) Sisältö 1. Tehtävänkuvaus... 4 1.1 Tausta... 4 1.2 Tavoite... 4 1.3 Tehtävät... 5 1.4 Rajaus... 5 1.5 Asiakkaan velvollisuudet... 5 2. Projektin ositus... 6 3. Projektin yhteyshenkilöt... 6 4. Dokumentointisuunnitelma... 6 5. Riskienhallintasuunnitelma... 7 LIITTEET... 8 Liite 1. Määritelmät, Termit, Akronyymit, Lyhenteet.... 9 Liite 2. Tiedonsiirron periaatekuva... 10 Liite 3. Projektin aikataulu.... 11
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 3 (11) Versiohistoria Versio Päivämäärä Tekijä Kommentit/tehdyt muutokset (kuka muuttanut) 1.0 29.9.2013 Tomi Lukkarinen Ensimmäinen versio
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 4 (11) 1. Tehtävänkuvaus 1.1 Tausta Vedenpuhdistuslaitoksilla on useita on-line mittauksia, jotka mittaavat eri prosessisuureita vedenpuhdistusprosesseissa. Osalla on-line mittauksista ohjataan vedenpuhdistusprosessin kemikaalisyöttöjä, joten mittausten tulee olla tarkkoja ja luotettavia. On-line mittausten mittadata tallennetaan Metson tietokantaan, josta se on saatavissa jälkikäteen. Mittalaitteiden kalibrointi ja viritys suoritetaan ennalta määrätyn ohjelman mukaisesti, joka voi välillä olla riittämätön. Vedenpuhdistusprosessista otetaan myös aika ajoin laboratorionäytteitä, jotka analysoidaan vedenpuhdistuslaitosten omassa laboratoriossa. Laboratorioanalyysit tallennetaan laboratorion omaan tietojärjestelmään (LIMS), josta tulokset ovat haettavissa jälkikäteen. Laboratorionäytteenoton yhteydessä luetaan myös vastaava on-line mittarin arvo, joka syötetään käsin LIMS-järjestelmään. Tällä hetkellä laboratoriohenkilöstö joutuu seuraamaan LIMS-raporteilla mittausten välisiä erosuureita ja ottamaan yhteyttä huoltohenkilöstöön jos erosuure kasvaa liikaa. Mittalaitteiden huollosta vastaavat henkilöt käyttävät pääasiassa Metson DCS-järjestelmää, eikä heillä ole käyttöoikeuksia laboratoriojärjestelmään. Vesilaitoksilla on parhaillaan käynnissä LIMS-järjestelmän päivitys, jossa nykyisen järjestelmän tietokanta ja käyttöliittymä päivitetään. Päivityksen tulisi olla valmis viimeistään viikolla 49 (6.12.2013). 1.2 Tavoite Ensisijainen tavoite: Projektin tavoitteena on toteuttaa Helsingin kahdelle vedenpuhdistuslaitokselle on-line mittausten automaattinen kunnonvalvonta Metson DCS-järjestelmään. Kunnonvalvonta on tarkoitus toteuttaa on-line mittadatan ja laboratoriodatan automaattisella vertailulla (55 kpl). Jotta on-line mittauksen ja laboratoriomittauksen tietoja voitaisiin verrata Metson järjestelmässä, joudutaan tekemään siirtosovellus järjestelmien tietokantojen välille. Siirtosovellus edellyttää, että LIMS-järjestelmän tietokantapäivitys on toteutettu. Vertailu toteutetaan Metson raportointisovellusta hyödyntäen, jossa raportoidaan on-line mittaus, laboratorioanalyysi ja näiden kahden erotus sekä mahdollisesti erosuure hälytys. Hälytys voidaan myös lisätä Metson DCS-järjestelmän hälytysnäytölle. Laboratoriotietojen siirtoa Metson tietokantaan tarvitaan myös tulevaa projektia varten, jossa Metson DCS-järjestelmässä suoritetaan on-line mittausten autokalibrointia.
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 5 (11) Toissijainen tavoite: Toissijaisena tavoitteena on saada mahdollisimman hyvin toteutettu siirtosovellus, joka voidaan helposti ottaa käyttöön vastaavissa tiedonsiirroissa (esimerkiksi jätevedenpuhdistuksessa). 1.3 Tehtävät Tehtävänä on suunnitella ja toteuttaa siirtosovellus, joka siirtää laboratoriodataa LIMStietokannasta Metson IA-tietokantaan sekä toteuttaa vertailuraportit Metson MyCommunity WebPortaaliin. 1.4 Rajaus Projektiin kuulu seuraavat osakokonaisuudet: - LIMS-järjestelmän tietokannasta luku ja muokkaus - Metson tietokantamuutokset uusille mittapositioille - Laboratorioanalyysiin (siirtotaulun tietue) lisääminen/päivittäminen Metson tietokantaan vastaavalle on-line mittaukselle - Metson mycommunity webportaaliin vertailuraporttien luominen (DNAreportDesignertyökalulla) 1.5 Asiakkaan velvollisuudet Asiakkaan (vesilaitokset) vastuulla on, että kaikki fyysiset kytkennät, kaapeloinnit sekä tarvittavat laitteet ovat toimintakunnossa, jotta tiedonsiirto ja testaus olisivat mahdollisia. Asiakas vastaa myös Metson tietokantalisensseistä (55 kpl), jotka vaaditaan laboratoriomittausten tallentamiselle.
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 6 (11) 2. Projektin ositus Tutustuminen tietokantojen (LIMS ja Metso IA) rakenteisiin. LIMS järjestelmän toimittaja on toimittanut tarvittavien siirtotaulujen rakenteet. Metson tietokannasta löytyy koulutusmateriaalia sekä työkaluja tietokannan muokkaamiseen. Siirtosovelluksen ohjelmointi. Siirtosovellukseen tehdään pääohjelma joka kutsuu aliohjelmia. Aliohjelmat ohjelmoidaan ja testataan yksi kerrallaan. Siirtopositioiden luonti Metson tietokantaan. Siirtosovelluksen testaaminen (testikannalla, kehityskoneella). Kunnonvalvontaraporttien suunnittelu käyttöhenkilöstön kanssa. Metson DNAReportDesigner-ohjelmaan tutusuminen Kunnonvalvontaraporttien toteutus Koulutus ja ohjeiden luominen vesilaitoksille 3. Projektin yhteyshenkilöt Projekti tehdään HSY kuntayhtymän vedenpuhdistuslaitoksille (Vanhakaupunki ja Pitkäkoski). Yhteyshenkilönä vesilaitoksilla toimii automaatiomestari Mika Kuikka, automaatiosuunnittelija Ismo Seittenranta sekä käyttöpäällikkö Matti Ropponen Yhteyshenkilöt LIMS (Softwarepoint) Arto Puranen (18.10.2013 asti) ja Tuija Rantaniemi- Mäkelä 4. Dokumentointisuunnitelma Projektin käynnistyessä tuotetaan projektisuunnitelma, joka määrittelee mahdollisimman tarkasti projektin eri vaiheet ja toimintatavat. Projektin edetessä tuotetaan väliraportti, jossa selviää projektin sen hetkinen tilanne. Projektin päättyessä tuotetaan loppuraportti, johon raportoidaan projektin onnistuminen sekä tekninen raportti (asiakkaalle), joka määritteelle projektin tekniset yksityiskohdat.
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 7 (11) 5. Riskienhallintasuunnitelma Ohessa on esitelty projektiin liittyviä oletettuja riskejä ja niiden hallintakeinoja. 1. LIMS-järjestelmän päivitys viivästyy. Kunnonvalvontaa ei ole mahdollista testata tuotantoympäristössä mikäli LIMS-järjestelmän päivitys viivästyy merkittävästi. Projekti toteutetaan siinä tapauksessa testidatalla, joka luodaan LIMS-järjestelmän testikantaan. Näin voidaan testata siirtosovellus ja raportit. 2. Asiakas ei toimita tarvittavia lähtötietoja (on-line/laboratorio mittaparit). Mikäli asiakas ei toimita tarvittavia lähtötietoja, kunnonvalvontaa ei voida siltä osin saattaa tuotantoon. Asiakkaalle tuotetaan ohjeet projektin lopussa, joiden perusteella asiakas voi tehdä tarvittavat lisäykset/muutokset myöhemmin. 3. DNAReportDesigner-työkalun vähäinen kokemus Mikäli DNAReportDesigner-työkalulla ei saada toteutettua haluttuja raportteja, joudutaan vertailuraportit toteuttamaan Microsoft Excel -taulukoilla (Metson tietokantalisäosalla, Aspen Add-in). Riskien toteutumista seurataan aktiivisesti koko projektin ajan.
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 8 (11) LIITTEET Liite 1 Määritelmät, termit, akronyymit, lyhenteet Liite 2 Tiedonsiirron periaatekuva Liite 3 Projektin aikataulu
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 9 (11) Liite 1. Määritelmät, Termit, Akronyymit, Lyhenteet. IA-järjestelmä- MetsoDNA-automaatiojärjestelmän lisäosa, joka mahdollistaa datakeruun automaatiopositioista. IA-palvelimelle määritellään minkä positioiden dataa kerätään talteen, tallennussykli, arvojen määrä sekä muita parametreja. IA-palvelimen tietokannasta voidaan jälkikäteen tulostaa kuvaajia, tehdä raportteja ja analysoida prosessin eri osa-alueita. LIMS - Laboratory Information Management System. HSY:n vedenpuhdistuslaitoksilla on käytössä Softwarepointin toimittama LimsBOSS-järjestelmä, johon tallennetaan laboratorioanalyysien tuloksia.
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 10 (11) Liite 2. Tiedonsiirron periaatekuva HSY network DCS network LIMS MSSQL Metso IA database SELECT, INSERT, DELETE SELECT, INSERT/UPDATE Software/ Service
AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan Projektisuunnitelma 11 (11) Liite 3. Projektin aikataulu.